9E燃机机械通风冷却塔优化改造研究

9E燃机机械通风冷却塔优化改造研究

曹琦

江苏华电吴江热电有限公司 江苏 苏州 215221

摘要：改造燃机机械通风冷却塔有助于调整设备的运行方式，提升设备运行的安全性和可靠性，有利于提升设备运行的经济效益，节约能耗，同时也有利于降低机械设备的磨损，减少机械内部易损件的消耗和维护作业量。机械通风冷却塔的优化改造要求相关工作人员在了解项目详情的基础上，掌握技术要点，以提升改造水平，保障改造质量。文章以某个改造项目为例，系统介绍了9E燃机机械通风冷却塔优化改造的要点。

关键词：机械通风冷却塔；改造；9E

引言：冷却塔填料有一定的使用年限，超寿命使用容易导致碎片进入到塔内其他区域，造成设备运行风险的提升，同时也影响了设备运行的经济性。从安全性和经济性的角度考虑，燃机机械通风冷却塔具有优化的必要性。另外，通过优化改造冷却塔，能够实现设备的节能运行，提升生态效益。

1项目概况

吴江热电配备2×9E燃气－蒸汽联合循环机组，循环水总量约2×10500m3/h，共选用6台机械通风冷却塔，塔排6台1组、厂区单列横向布置（东西向），本次更换改造范围为3台机械通风冷却塔（4号、5号、6号）包括但不限于3台机械通风冷却塔填料改造，包含拆装、收水器以及喷头的更换、配水管的维修（含防腐）、冷却塔支柱修补、南侧玻璃钢围护板更换（材料甲方提供）等。由于设计初期机械通风冷却塔的冷却面积仅考虑供热状态，冷却面积偏小（单塔冷却水量3500t/h*3，单机凝汽器冷却水量：13000t/h）。因此在不能改变现有硬件设施的情况下，利用现有成熟的填料技术，拟对NH-3500型方形逆流式机械通风冷却塔原填料计划改造为“S”波填料。

图1 燃气－蒸汽联合循环机组

2 9E燃机机械通风冷却塔优化改造要点

从经济、生态、安全等角度去分析，吴江热电的机械冷却通风塔改造项目具有可行性。为了保障9E燃机机械通风冷却塔优化改造质量，应明确技术标准与要求，结合机械通风冷却塔项目的实况制定改造方案，要注重分析和总结改造过程中可能出现的问题并提前制定解决方案，应细化各环节的施工要点，以保障改造施工质量。

2.1 明确技术标准和要求

一方面，机械通风冷却塔改造项目也能够符合国家现行有关标准要求和规范，如《大型玻璃纤维增强塑料冷却塔》GB7190.2-2008、《机械通风冷却塔工艺设计规范》GB/T50392-2016等。双方应签订合同，当遇到冲突等问题时，双方应以协商的方式处理，并将问题的处理方案以书面的形式展示。

另一方面，执行技术要求。在改造3台机械通风冷却塔填料（含收水器）时，首先应保障其热力特性充足，然后再优化水气交换流道通畅性，增强组合式填料换热冷却系数。改造结束后，需要鉴定改造后的通风冷却塔的承载能力，并根据鉴定结果，在科学计算的基础上明确冷却塔的加固方案。形成的方案需要先提交给甲方进行审批，审批通过后方可执行。改造后的收水器应具备气流阻力小、使用年限长等特点，其片材沿边应做加厚处理，使其厚度保持在0.8毫米以上，且规整。此外，改造后的收水器应能够实现节能运行，减少损失。应基于设备系统长期运行的需求改造喷头，提高其安全性。改造填料，要求填料片的理化性能各项指标符合DL/T742－2019《湿式冷却塔塔芯塑料部件质量标准》中的有关规定。

2.2 制定改造方案

设计人员应在实地勘察并掌握有关数据信息的基础上，参考类似项目的改造经验，实现科学设计，优化改造方案，进而实现冷却塔各项性能的有效提升。

更换上下层填料，下层填料使用34.5mm大片距梯形波，高度调整为610mm，以实现散热材容积比表面积的有效增加，降低底部填料区出现堵塞的可能性。在上层填料区使用750mm三维波高效型填料，实现水气交换流道通畅性、交换流道通畅性的提升。改造后，三台通风冷却塔使用的新的组合型填充材料所呈现出的力学性能以及各项参数指标不得低于国家电力行业现行标准，即要符合或是超过DL/T 742－2019《湿式冷却塔塔芯塑料部件质量标准》文件中的相关指标。在更换填料时，相关工作人员要检查喷头出口处是否存在杂质，是否出现破损等。检查时，应及时清理杂质并更换破损零件。采用面板、砼桩梁加固。另一方面，应进一步明确冷却塔改造设计的主要技术和设备。相关工作人员应在充分分析现场情况、结合类似项目经验的基础上，明确冷却塔改造技术[1]。在该项目中采用了用新型小片距简波型填料，实现了在改造冷却塔性能和质量基础上促进冷却塔节能运行。

2.3 总结问题，制定方案

更换三台机械通风冷却塔的填料，应提前分析和总结改造阶段可能遇到的问题，并提前制定应有方案，以提升应急处理能力，避免改造进度受各种问题影响。

首先，三台设备改造应避开高峰时期，如夏天等。针对施工现场工作人员不注重安全防护的问题，应完善安全管理制度，约束相关工作人员的作业行为，提升相关作业人员行为的规范性。相关工作人员高空作业时，应系好安全带、佩戴安全帽。其次，应严格制定物品摆放原则，尤其是高空摆放的物品，对于这一类物品，厂家应安排管理人员去沟通和管理，以免出现高空作物。针对原材料混用的问题，要求在清理掉拆除垃圾的基础上再安排人员清理安装现场，拆除下来的填料被清理干净后再将新填料运输到现场。除此之外，在冷却塔改造中，非必要不在填料上方进行焊接，必要时，应先做好防火工作。更换填料后，需要及时清理填料表面，同时应避免直接踩踏填料

[2]。

2.4 明确各环节的施工要点

为了保障冷却塔改造质量，在项目正式施工前，需要设计人员与工程人员对接，让工程人员了解图纸内容。做好施工前的准备工作，明确施工工序等。应进一步明确各设备零件的拆除与安装要点，保障各项零件不会受损。在开展拆除作业时，一方面应遵循“自上而下”的原则，另一方面，为了避免拆除作业中出现高空坠物等问题，应在拆除位置的下方拉好安全网，避免拆除垃圾影响生态环境和人身安全。在安装淋水填料时，应做好施工现场的安防工作，科学选择安装工艺，根据外界温度的变化调整配比。淋水填料的安装质量若是不符合工程要求，应及时清理掉，避免被应用到实际工程中。在安装时注重组合质量的检查，要求各片间的有效粘接点占总粘接点总数的90%以上。

结束语：基于合理设计的原则优化冷却塔填料设计方案，有助于进一步提升改造的合理性和科学性，有利于优化冷却塔的各项性能，从而提升2×9E燃气－蒸汽联合循环机组的经济性、安全性等。

参考文献：

[1]吴颖文,廖骏,汪彪,李建伟,曾华.燃气-蒸汽联合电厂冷却塔选型配置研究[J].电力勘测设计,2023(7):38-41

[2]姜林友.化工企业余热发电循环水冷却塔技术改造[J].世界有色金属,2021(14):138-139